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Frontiers in Plant Science |利用SSR标记对南欧桦树种群的遗传分析

发稿时间:2020-04-17来源:新葡萄京娱乐场官方网站生物


题目:Genetic Analysis by nuSSR Markers of Silver Birch (Betula pendula Roth) Populations in Their Southern European Distribution Range

利用核SSR标记对南欧地区银桦(Betula pendula Roth)种群的遗传分析

发表期刊:Frontiers in Plant Science 发表时间:2020-3-24  影响因子:4.106

 

研究内容速览:

在主要分布区,银桦的遗传模式主要由两种单倍型决定:位于西欧和西北欧的单倍型A和位于东欧和东南欧的单倍型C,其特征是种群内高水平的中性遗传变异和种群间的低分化。缺乏关于南部边缘地区遗传变异数量和结构的信息,这些遗传变异代表了该物种从南部冰川避难所扩张时留下的种群。

该研究的总体目标是调查意大利亚平宁山脉和希腊南部红顶山脉边缘种群中物种环境生态位的典型气候特征的存在,以及遗传构成、变异和基因流动,并将其与阿尔卑斯山脉和巴尔干半岛主要分布区南部的种群进行比较。利用14个群体的311株树木的核SSR(nuSSR)标记进行遗传分析。环境分析是在衍生气候变量的多元分析基础上进行的。分析等位基因模式以评估遗传多样性、群体多样性和分化、群体结构和基因流动。地理和环境的边缘性并不总是匹配的,在亚平宁山脉的边缘种群中,大家观察到较低的遗传多样性和较高的分化,在这些位点周围检测到明显的遗传障碍。这些特征在希腊的边缘种群中没有表现出来。出乎意料的是,意大利南部的边缘种群显示出与希腊及分布范围中心区域的遗传联系。希腊种群在阿尔卑斯和巴尔干地区也表现出明显的基因流动。这两个边缘地区结果的差异表明,不是地理边缘性及生态边缘性,而是它们作为连续范围的一部分或作为分离群体的位置,可能影响到边缘群体的遗传多样性和结构。这一结果表明,对于如何管理它们的基因库,以及这些种群在维持生物多样性方面所能发挥的作用提供了不同的思考角度。

 

实验结果展示



图1、采样位置分布图。

 

表1、本研究中使用的nuSSR标记


 


图2、基于统一实地观测的自生态学示意图。MAP: 年平均降水量,MAT: 年平均温度。

 

表2、种群间的FST配对比较。


 



图3、基于nuSSR的标记主成分判别分析(DAPC)散点图。

 

 


图4、通过STRUCTURE分析得到的种群结构估计。通过STRUCTURE分析得到的估计种群结构,以8个nuSSR为基础。(A) 在14个种群k=2的种群中,有311个个体;(B) 在中部亚平宁半岛6个种群k=5的种群中,有125个个体;(C) 在南部亚平宁半岛、阿尔卑斯山和巴尔干半岛8个种群k=3的种群中,有186个个体;(D) 在意大利半岛沿线11个种群k=5的种群中,有234个个体。

 


图5、由EDENetworks确定的节点(采样点)之间的网络线地理图。线的粗细和颜色与链接强度成正比,节点的大小与每个节点的链接数量成正比。红色箭头表示由ADEGENET工具中的Monmonier函数确定的基因流(gene flow)障碍的位置。

 

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